[行业分析] VR交互——你玩游戏的姿势让数万人操碎了心！

VR交互知多少...





说到人机互动，我们绕不开的工具是「键鼠」。这两件外设成功地塑造了我们与电脑沟通的方式。键盘用于输入，鼠标用于点选。

玩游戏更不例外，毕竟最初的家用电脑就是游戏机，即使现在有了各种各样的平板电脑，当你把它们立在你眼前，你还是会觉得键鼠的输入方式要来的快捷和精确。延伸到游戏机上，我们的大部分操作是通过游戏机手柄完成的。键盘鼠标、手柄和触屏的共同特征，是让用户在操作的时候所需要花费的体力成本很低。那么到了 VR/AR 纪元我们怎样完成人机交互？

作为VR交互，首先就要能够完成目前平面图形交互的所有功能，也就是说，“替代”。我们需要在三维的VR空间中能够点击、滑动、滚动、拖拽，操作虚拟键盘（使用触屏操作虚拟键盘不如实体键盘的体验，但是用户可以接受），这一切能够在平面图形交互中完成的功能。但同时，要让用户能够“不累”也“不傻 ”的完成这些任务。到了 VR 和 AR 的新纪元，我们还是会通过游戏机手柄完成输入，不过这样的方式对于沉浸感有不小的影响。于是我们的输入设备不得不经历一次蜕变，就有了类似于 HTC Vive 墨西哥卷似的动作控制器——它通过追踪你的动作的方式，完成较为直观的交互。比如，当你想到要拉弓射箭的时候，你就可以摆出拉弓的动作，而另一只手做拿箭，拉弦的动作。虽然 HTC Vive 的控制器实现了动作上的模拟，但你手上始终还是拿着一个控制器。这时候 Leap Motion 的手势控制解决方案 Orion 登场了——它的特点在于能够识别你每一个手指的动作，如果说原来 HTC Vive 控制器是通过你的手臂的动作识别你是否在拉弓射箭，那么 Orion 则能更为细节地感知到你的手指是怎样拉弦，以哪几根手指捻箭的。不过无论是哪一种的手势输入，它们虽然能实现对你手势的识别，但你只能在虚拟世界里得到视觉上的反馈，你的手是没有物理反馈的。用户想要获得完全的沉浸感，真正“进入”虚拟世界，动作捕捉系统是必须的。说到这里你可能想起了另一个 VR 交互解决方案的提供商——诺亦腾。实际上，诺亦腾不仅能够提供全身的动作追踪，它还能将现实世界中的物体映射到虚拟世界里，对这些物体进行追踪，并且在虚拟世界里给予这些物体其他的视觉形态。比如它可以将用户手中的木棒变为游戏中的长刀，应用程序中的铅笔或者其他按照用户需求所定制的虚拟物品。这样一来，用户在 VR 世界里体验的过程中，做出一个抓取的动作，他不仅可以获得视觉上的反馈，而且能够获得物理上的反馈——这个物理上的反馈是现实世界中物体给予的。但这种方式需要给所有的实物加上传感器，并且要追踪每一个物体的位置，这不仅增加了传感器的数量，还会给整个计算系统造成巨大的挑战。那么有没有不那么复杂的方法呢？

来自微软，南加利福尼亚大学和滑铁卢大学的研究者发现，通过操控你在 VR 里看到的身体和世界的图像，可以让你产生错觉，错把现实世界中的一个物体当成 VR 世界里的多个物体。

为了演示这项技术，这个团队需要用于一个手势追踪的 Kinect 以及在 VR 的虚拟空间中提前放置的一些物体，而参与实验的用户则需要佩戴 Oculus Rift。

在第一个演示中，参与者起初能看见桌上有三个物体，但等到他戴上头盔后，研究者悄悄地把其中的两个移除了。然后参与者被要求抓取三个中的一个方块，但实际上桌面上仅剩一个实物。

通过「身体扭曲（body warping）」，参与者在 VR 世界里看到的是自己的手伸向根本不存在的虚拟物品，但此时现实世界中，手伸向的是仅剩的那个方块，这样他就能感受到小方块带来的触感。

在第二个实例中，参与者被要求往旁边看，在他们如此做的时候，虚拟世界会轻微地产生位移，这样虚拟物体的位置就能与现实世界中方块的位置对应得上了。

第三个实例是将前两种技术相结合，同时扭曲（warping）参与者在 VR 里手的图像以及虚拟世界里方块的图像，让这两者与现实世界中手和方块的位置相符合。这项技术在水平上和垂直角度上都有效，让用户不仅能移动物体还能将物体叠加起来——这个技术在像 Minecraft 这样的游戏里能起到巨大的作用。这个团队在实验报告中写到：「参与者觉得将两种『扭曲』的方法结合在一起的效果要比单独使用好，相较于使用控制器实现触觉反馈，此外他们更青睐于这种方法」。

由这样的方法延伸出了更强大的“扭曲现实”，VR 主题公园的发起者 The Void 的重定向行走技术就是其中额的一种。他通过欺骗我们对运动的感觉，让用户以为自己是在笔直前进，而其实是在房间里兜圈圈。借助重定向行走的原理，The Void 只需要打造一个相对小型的圆形体验空间，就能让用户误以为在一个很大的场景中活动。

人机交互的方式仔细想想的话其实有一个有趣的共同点：每个人机交互领域都会出现一个固定范式—— 施乐 发明了图形界面，引入了鼠标，确定了图形交互界面的一系列基本范式：比如多窗口，文件夹，菜单，等等，沿用至今； 任天堂 推出了红白机，则将手柄的设计固定下来，并且同样确定了一套游戏操作规范：左控制方向，右控制动作，沿用至今；而 iPhone 将触屏界面确定下来，让所有的触屏设备都遵循同样的交互范式，同样沿用至今。

但是这一共同点很同样适用于 VR 领域，由于 VR 技术未来必将与其他众多领域广泛结合，VR 交互同样不会存在一种通用的交互手段，我们不会指望使用一套通用的交互方式和交互设备来搞定所有的事情。目前 VR 交互设备已经有很多，我们可以合理预测，在未来 VR 产业真正主流之后我们会迎来比较成熟的用于VR交互的不同手段。届时的 VR 交互很有可能像现在的计算机交互一样，针对不同的终端系统（工作端、娱乐端、移动端等）发展出不同的交互方式，一旦在这些终端上出现了真正的所有人都认同的交互范式。这套范式的确立将会是 VR 产业真正成熟的标志。

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